4. Расчет параметров камеры двигателя с учетом энергетических потерь

1. Определение коэффициентов потерь

1. Коэффициент потерь , которые обусловлены некачественной организацией процессов, протекающих в камере сгорания двигателя (смешение, испарение, горение компонентов топлива)

2. Определяется коэффициент (где – коэффициент тяги в пустоте) потерь в сопловом блоке, которые включают потери на трение и потери на рассеивание вектора скорости потока в выходном сечении сопла

где – угол раствора расширяющейся части сопла на его срезе, . Тогда

3. Рассчитывается коэффициент общих значений потерь в камере двигателя , учитывающий потери в камере и сопловом блоке двигателя в целом

2. Расчет действительных значений параметров камеры двигателя

1. Рассчитывается удельный импульс тяги

где – давление наружной (окружающей) среды. Для заданного типа ДУ РН 2 ступени: Тогда при

2. Определяется расход топлива через камеру двигателя

3. Рассчитывается диаметр и площадь выходного сечения сопла

4. Рассчитывается диаметр и площадь критического сечения сопла

3. Расчет геометрических параметров смесительной головки

1. Определяется минимально возможное значение относительной площади поперечного сечения камеры

Размер лежит в допустимом диапазоне изменения указанной величины

2. Проверяется соответствие выбранного по критерию «относительная расходонапряженность камеры»

Величина соответствует рекомендуемому диапазону .

3. Рассчитывается площадь и диаметр камеры двигателя

4. Определение длины смесительной головки камеры

Из конструктивных соображений длина смесительной камеры для выбранного типа ДУ с дожиганием

4. Определение объема камеры сгорания двигателя

Объем камеры сгорания , состоящий из объемов цилиндрической и сужающейся частей, рассчитывается по уравнению

где для выбранного типа ДУ с дожиганием задают значение . Тогда

Полученное значение контролируется по критерию «время пребывания топлива в камере – ». При значении газовой постоянной

значение рассчитывается по формуле

Полученное значение лежит в требуемом диапазоне

5. Профилирование сопла

1. Профилирование сужающейся части сопла

Для сужающейся части сопла принимается параболическая форма с уравнением параболы

Исходными данными для определения и являются:

• радиус критического сечения сопла

• радиус цилиндрической части камеры

Угол касательной в месте соединения параболы с расширяющейся частью сопла принимается , а с цилиндрической частью камеры . Тогда из известной зависимости

определяется значение

Значение определяется из выражения

Длина сужающейся части сопла определяется из уравнения параболы

Значения и определяются по формулам

Тогда длина сужающейся части сопла

Для построения профиля сопла необходимо задаться несколькими значениями радиусов в диапазоне от до и, используя уравнение параболы

(где ) рассчитываются точки параболы

• при

• при

• при

• при

Результаты заносятся в таблицу

	0,040	0,047	0,054	0,061	0,068	0,075
	0,015	0,024	0,034	0,047	0,062	0,079